(2016)移动通信-复习提纲

《移动通信》期末复习提纲唐红文[e-mail]16号楼1002复习提纲考试题型和比例考试注意事项各章复习要点2020年1月期末复习提纲2考试题型和比例考核总成绩平时成绩：20％（考勤、作业）实验成绩：20％期末考试成绩：60％期末考试题型填空题单项选择题多项选择是非判断简答题综合题2020年1月期末复习提纲3考试注意事项闭卷考试自带计算器手机关机考试时间与地点：2016年月日上午:~:地点2020年1月期末复习提纲4各章复习要点第一章：移动通信概述第二章：调制解调第三章：移动信道的传播模型第四章：抗衰落技术第五章：组网技术第六章：频分多址模拟蜂窝网第七章：时分多址数字蜂窝网第八章：码分多址数字蜂窝网2020年1月期末复习提纲5第一章移动通信概述1.1移动通信的主要特点1.2移动通信的分类1.3常用的移动通信系统1.4移动通信的基本技术重点：移动通信基本概念2020年1月期末复习提纲61.1移动通信的主要特点必须利用无线电波传输信息，传播特性差工作于复杂的干扰环境网络结构多种多样，网络管理复杂可利用的频谱资源有限，而通信业务量的需求与日俱增移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用2020年1月期末复习提纲82020年1月期末复习提纲91.2移动通信的分类移动通信的收发工作方式单工：消息只能单方向传输的工作方式半双工：A可以给B发信息，B也可以给A发信息，但通信双方收发不能同时进行，只能交替进行双工：通信双方收发能同时工作的方式频分双工（FDD：FrequencyDivisionDuplexing）：用不同频段区分用户的上下行链路。时分双工（TDD：TimeDivisionDuplexing）：利用同一频率，但不同的时间段区分用户的上下行链路1.3移动通信的分类移动通信的典型应用系统陆地公众蜂窝移动通信系统卫星移动通信集群通信无绳电话宽带无线接入无线局域网……2020年1月期末复习提纲10陆地公众蜂窝移动通信系统是移动通信中发展最快、规模最大的系统1.4移动通信的基本技术调制技术移动信道中电波传播特性的研究多址方式抗干扰措施组网技术2020年1月期末复习提纲11第二章调制解调技术2.1概述2.2数字频率调制2.3数字相位调制2.4正交振幅调制2.5扩展频谱调制2.6多载波调制2020年1月期末复习提纲12重点：—GMSK调制方式及特点—数字相位调制几种方式的比较—扩频调制原理了解：—调制信号的频谱特性—GFSK和QAM调制方式—OFDM调制方式2.1概述1概念调制：把要传输的信号变换成适合信道传输信号的过程。调制信号：调制器输入信号已调信号：调制器输出信号分类：模拟调制：AM、PM、FM数字调制：ASK、FSK、PSK..2移动信道的基本特征及对调制的要求基本特征：带宽有限、干扰和噪声影响大、存在着多径衰落要求：针对移动通信信道的特点，已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。2020年1月期末复习提纲132.2数字频率调制移频键控FSK最小移频键控MSK高斯滤波的最小移频键控GMSK：恒包络调制掌握GMSK信号特点了解GMSK可能的相位轨迹熟悉GMSK信号调制/解调方法了解频谱特性高斯滤波的移频键控(GFSK)2020年1月期末复习提纲14具有恒定的包络特性，功率效率高，可用非线性功率放大器和可以非相干检测。2.3数字相位调制BPSK:BPSK信号形式、功率谱、调制解调QPSK:信号形式、功率谱、调制解调、相位关系图OQPSK:调制原理、与OPSK的比较π/4-QPSK：调制解调、相位跳变规则2020年1月期末复习提纲15掌握:数字相位调制几种方式的比较QPSK相位转换通过0点，最大相位变化为1800OQPSK相位转换不通过0点，最大相位变化为900π/4QPSK相位变化不过0点，最大相位变化为1350，频谱性能比OQPSK差，但优于QPSK。17IQ0s3s5s7s1s2s4s6sIQ0s1s2s3sIQ0s1s2s3s(a)QPSK(b)OQPSK(c)/4QPSK图3.3QPSK信号星座图比较QPSK、OQPSK、π/4QPSK星座图比较2.4正交振幅调制(QAM)了解调制/解调原理熟悉QAM信号的设计准则在相同信号功率条件下,选择信号空间中信号点之间距离最大的信号结构。2020年1月期末复习提纲182.5扩频调制技术了解扩频技术的定义、扩频通信系统类型熟悉扩频系统的特点掌握:扩频增益的概念直接序列扩频的原理2020年1月期末复习提纲192.5扩频技术扩频技术的定义1)扩频宽度远大于所传信息必需的最小带宽2)频带的扩展通过扩频码序列完成，与信息数据无关3)收端用同样的扩频码进行相关解扩并恢复信息数据扩频系统的特点降低信号功率谱密度——抗截获干扰抑制——抗干扰扩频通信系统类型直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum)工作方式，简称直扩(DS)方式跳变频率(FrequencyHopping)工作方式，简称跳频(FH)方式跳变时间(TimeHopping)工作方式，简称跳时(TH)方式各种混合方式20扩频处理增益GP2020年1月期末复习提纲21SSW：扩频带宽DW：信息带宽直扩(DS)直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。而在收端，用相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。2020年1月期末复习提纲22信源扩频编码发生器信息接收滤波扩频编码发生器同步电路直扩系统基本原理图调相解调2.6OFDM正交频分复用是一种无线环境下的高速传输技术，将高速的数据流分解为多路并行的低速数据流，在多个载波上同时进行传输。正交子载波组的引入提高信道的利用率收端正交解调OFDM的快速实现（FFT/IFFT）实现简单循环前缀的引入可以有效克服因多径效应带来的符号间干扰。2020年1月期末复习提纲23OFDM系统原理框图2020年1月24图2.5OFDM系统原理框图期末复习提纲习题1一个扩频系统基带数据速率9600b/s，扩频后速率9600000b/s，要求信息数据正确解调的最小的输出信噪比(S/N)out＜10dB，系统损耗Ls＝3dB。求：该系统的处理增益；抗干扰容限解：2020年1月期末复习提纲25处理增益：Gp=10lg(9600000/9600）=30dB干扰容限:Mj＝30－(10+3)＝17dB第三章移动通信电波传播与预测模型3.1无线电波传播特性分析3.2移动信道的特征3.3陆地移动信道的传输损耗3.4移动信道的传播模型掌握:移动通信中电波传播的主要方式;多径传播的基本特性;电波传播损耗的预测模型;理解:描述多径信道的参数2020年1月26期末复习提纲VHF\UHF电波传播的主要方式2020年1月27期末复习提纲基站散射散射反射移动终端（手机）衍(绕)射.......直射波（最强）反射波（次强）绕射波（次强）散射波（最弱）2020年1月28多径传播的基本特性期末复习提纲lg(d)接收功率(dBm)大尺度路径损耗均值大尺度路径损耗大尺度路径损耗+小尺度衰落小尺度衰落掌握多径衰落的基本特性多径效应，多普勒效应掌握多普勒频移熟悉多径信道模型衰落特性参数时间色散：RMS时延扩展、相干带宽频率色散：多普勒扩展、相干时间空间色散：角度扩展、相干距离2020年1月29cosdvf期末复习提纲10,expNtiiiihttjtt衰落信道下的接收信号包络的统计分布瑞利分布：发射信号经历无直射路径的N条独立的衰落路径，接收的合成信号包络服从瑞利分布。莱斯分布：多径信道中，存在一路较强信号且它占有支配地位，接收信号包络的衰落变化服从莱斯分布.3010expNtiiiirttjtstt2020年1月期末复习提纲电波传播损耗的预测任意地形地区的传播损耗的中值2020年1月期末复习提纲31LA=Lfs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)-KTf：载波频率；hb：基台天线高度；d：传输距离；hm：移动台天线高度。自由空间损耗(GbGmλ/4πd)2中等起伏地区基本衰耗中值基台天线高度因子移动台天线高度因子地形地物修正因子第四章抗衰落技术2020年1月期末复习提纲354.1分集技术4.2RAKE接收4.3信道编码与交织技术4.4均衡技术掌握:分集接收的概念、方式卷积编码、交织的原理熟悉：RAKE接收、均衡技术4.1分集技术分集的原理信号经过“复制”和映射，在多个独立信道上传播，则各独立信号传播路径同时经历深度衰落的概率降低。概念：利用加性独立（或至少是不相关）的衰落路径传送相同的信号并合并，从而提高接收信号的信噪比。本质：对同一信号在不同时间、频率、空间、极化方向的采样。2020年1月期末复习提纲36分集的种类空间分集的概念和获取方法用不相关的两个以上天线或者同一天线的不同极化方向传输同一个信号条件：各天线间距空间相干距离频率分集的概念和获取方法传输信息以不同的频率进行传输条件：传输信息的频率间距相干带宽时间分集的概念和获取方法传输信息在不同的时刻重复传输信号重发时间间隔相干时间2020年1月期末复习提纲37不同合并方式比较SC：MRC：EGC：2020年1月381kkMjkkfxrestkjkkkreNkjke1max,1,2,,0kikiM其他22kkkrN不同合并性能比较2020年1月3911MMSkcGkMMcGM图4.1各种合并方式平均信噪比的改善114MEcMG期末复习提纲4.2RAKE接收RAKE接收机：利用多个并行相关器检测多径信号，按照一定的准则合成一路信号供解调用的接收机。利用多径现象来增强信号2020年1月期末复习提纲40接收机单径接收电路单径接收电路单径接收电路搜索器计算信号强度与时延合并合并后的信号tts(t)s(t)4.3信道编码与交织信道编码的定义在信息码元中增加一些冗余码元，用来在接收端检测或纠正在有噪信道中引入的误码。码率：主要分类：分组码和卷积码2020年1月期末复习提纲41Rkn卷积码42+寄存器寄存器+ab1b2b(2,1,2)卷积编码器结构卷积码的校验码元与当前k个码元和前m段的mk个码元有关，记为(n,k,m)卷积码k:输入信息长度，n:输出码字长度m:记忆深度，通常表示移位寄存器个数。码率：R=k/n编码约束长度：l=m+1最大似然译码2020年1月431,2,,2maxLmiiPRCPRC11logmin1,2,,2,niHljljjLmmLlPRCidrc11,2,,12logmaxLLmmlnijiljljPRrcC最大似然译码（ML：MaximumLikelihood）寻找似然函数最大的码字C(m)，则译码器选择C(m)作为发送序列Viterbi硬判决译码：最小距离准则——寻找与接收序列汉明距最小的路径Viterbi软判决译码：最大相关准则——寻找对数似然函数最大值路径。相当于寻找与接收序列的内积最大的码字序列（双极性码元）路径。交织技术交织把一条消息中的比特以非连续方式传送，使突发差错信道变为离散信道(将突发错误随机化)，便于利用纠错码消除随机错。交织深度交织前相邻两符号在交织后的间隔距离，要求交织深度的时间跨度相干时间2020年1月444.4均衡技术横向滤波器结构均衡器评价均衡器性能的准则1）最小峰值失真准则使码间干扰的峰值最小。2）